Ejercicios de equilibrio y friccion

4.2. Cuando a un martillo se le afloja la cabeza, la dificultad puede resolverse sosteniendo verticalmente el mrutillo y golpeando la base del mango contra el piso. Explique qué ley se ilustra en esta situación. 4.3. Explique cómo interviene la tercera ley de Newton en las actividades siguientes: (a) caminata, (b) remo, (c) lanzamiento de cohetes y (d) paracaidismo. 4.4. ¿Es posible que un cuerpoen movimiento esté en equilibrio? Cite varios ejemplos. 4.5. Según la tercera ley de Newton, a toda fuerza corresponde una fuerza de reacción igual, pero en sentido opuesto. Por tanto, el concepto de una fuerza resultante no equilibrada tiene que ser sólo una ilusión que no tolera un análisis riguroso. ¿Está de acuerdo con esta afirmación? Comente las razones en las que fundamenta su respuesta.4.6. Un ladrillo está suspendido del techo por medio de una cuerda ligera. Una segunda cuerda, idéntica a la anterior, se ata a la parte inferior del ladrillo y cuelga a una altura que resulte accesible para un estudiante. Cuando el estudiante tira lentamente de la cuerda inferior, la superior se rompe; en cambio, si le propina un tirón brusco a la cuerda inferior, esta última es la que se rompe.Explique la situación en cada caso. 4.7. Un largo cable de acero está tendido entre dos edificios. Muestre usted, por medio de diagramas y explicaciones, por qué no es posible dejar el cable tan

4.8.

4.9. 4.10.

4.11.

4.12. 4.13.

tenso que quede tan perfectamente horizontal que no haya pandeo algunó en su punto medio. Hemos visto que siempre es conveniente elegir los ejes x y y demanera que el mayor número posible de fuerzas queden especificadas en forma total a lo largo de alguno de ellos. Supongamos que no existieran dos fuerzas perpendiculares entre sí. ¿Aun en ese caso seguirá siendo conveniente hacer una rotación de los ejes para alinear una de las fuerzas desconocidas con uno de dichos ejes, en lugar de alinear con él alguna de las fuerzas conocidas? Ensaye este métodoaplicándolo a cualquiera de los ejemplos que aparecen en el libro. Comente algunas aplicaciones benéficas de la fuerza de fricción. ¿Por qué hablamos de una máxima fuerza de fricción estática? ¿Por qué no se habla de una máxima fuerza de fricción cinética? ¿Por qué resulta más fácil tirar de un trineo en un ángulo determinado, que empujarlo en ese mismo ángulo? Trace diagramas de cuerpo libre parademostrar cuál sería la fuerza normal en cada caso. ¿La fuerza normal que actúa sobre un cuerpo es, siempre igual al peso de éste? Al caminar sobre un estanque congelado, ¿es más conveniente dar pasos cortos o largos? ¿Por qué? Si el hielo careciera por completo de fricción, ¿sería posible que la persona saliera del estanque caminando erguida? Explique su respuesta.

Problemas
Nota: En todoslos problemas que presentamos al final de este capítulo se considera que el peso de las viguetas o vigas rígidas es despreciable. Se supone también que todas las fuerzas son de tipo concurrente.
"

Calcule el ángulo de referencia y marque las componentes. 4.2. Estudie cada una de las fuerzas que actúan en el extremo de la viga ligera de la figura 4.20. Dibuje el diagrama de cuerpo libreapropiado.

Sección 4.5 Diagramas de cuerpo libre
4.1. Dibuje un diagrama de cuerpo libre correspondiente a las situaciones ilustradas en la figura 4.19a y b. Descubra un punto donde actúen las fuerzas importantes y represente cada fuerza como un vector. w
B

Figura 4.20
B
A

Sección 4.6 Resolución de problemas

de equilibrio

(a)

(b)

Figura 4.19

4.3. Tres ladrillos idénticos estánatados entre sí por medio de cuerdas y penden de una balanza que marca en total 24 N. ¿Cuál es la tensión de la cuerda que soporta al ladrillo inferior? ¿Cuál es la tensión en la cuerda que se encuentra entre el ladrillo de en medio y el superior? Resp. 8 N, 16 N

4.4. Una sola cadena sostiene una polea que pesa 40 N. Entonces se conectan dos pesas idénticas de 80 N con una cuerda que pasa...